JPH05133503A - 燃焼触媒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱、暖房、乾燥等に用いられる気体燃料ま
たは液体燃料の触媒燃料装置において、基体に触媒層を
均一に密着させることにより触媒の燃焼状態を安定させ
ることを目的とする。 【構成】 基体１と、基体１の表面に形成された多孔質
セラミックスの被膜層２と、多孔質セラミックスの被膜
層２に塗布した接着材３により多孔質セラミックスの被
膜層２と接着された起毛層４とから構成され、起毛層４
に触媒金属を担持することにより触媒層５を形成するも
ので、基体１に触媒層５を均一に密着させることにより
触媒の燃焼状態を安定させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱、暖房、乾燥等に用
いられる気体燃料または液体燃料の触媒燃焼装置に使用
される燃焼触媒とその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の触媒は基体表面に活性アルミナ等
の被覆層を設け、その被覆層に触媒金属を担持してあ
る。このような触媒は、基体にセラミックスのような熱
伝導率の低い材料を使用した場合、触媒での反応熱が放
散されず、燃焼を継続することができるが、基体に金属
のような熱伝導率の大きな材料を使用した場合、触媒で
の反応熱が放散されてしまい、燃焼を継続することが困
難になる。そこで、このような場合にはセラミックスの
フェルトに触媒金属を担持し、このフェルトを基体に密
着させて使用していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、セラミックス
のフェルトを基体に均一に密着させることは難しく、ま
た触媒個々の密着度合いもばらつくことが多くなる。こ
のため基体と触媒金属が担持されたフェルト間での熱伝
導の状態が不均一になり、触媒反応温度が安定せず、燃
焼状態が不安定になりやすいという課題が生じる。

【０００４】本発明は上記従来技術の課題を解決するこ
とができ、基体に触媒層を均一に密着させることにより
触媒の燃焼状態を安定させることを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】基体と、基体の表面に形
成された多孔質セラミックスの被膜層と、多孔質セラミ
ックスの被膜層に塗布した接着材により多孔質セラミッ
クスの被膜層と接着された起毛層とから構成され、起毛
層に触媒金属を担持することにより触媒層を形成するも
のである。

【０００６】

【作用】あらかじめ活性温度まで昇温された触媒層表面
に、燃料と空気の混合気が供給されると、触媒層表面で
混合気が燃焼し、発熱反応を生じる。触媒層は起毛層に
触媒を担持することにより構成されているために、基体
と起毛層が密着していても、燃焼熱の一部は基体から熱
伝導で放散し、触媒が高温にならずに触媒燃焼を継続す
る。ここで起毛層は電着処理したフロックを基体に電着
植毛することにより形成されており、起毛層は基体に接
着材により接着されている。起毛層表面で触媒燃焼が始
まると起毛層は高温になるので、通常接着材は無機系の
ものが用いられるが、接着材と基体との熱膨張率の違い
により、燃焼中に基体から起毛層が剥離しやすい。しか
し本発明では基体にアルミナやムライトなどの多孔質セ
ラミックスを溶射することにより、基体表面に密着性の
非常に高い多孔質セラミックスの被膜層を形成してあ
る。そして多孔質セラミックス被膜層に無機系の接着材
を塗布して起毛層を接着している。したがってセラミッ
ク被覆層と接着剤の熱膨張率がほぼ同じであり、またセ
ラミックス被膜層の空孔に接着剤が浸透して接着するた
めに、燃焼中に起毛層が剥離することがない。このため
起毛層は非常に緻密で均一に基体と密着しているため
に、触媒層と基体間の熱伝導の状態が均一であり、安定
した触媒反応を行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施例の燃焼触媒の部分
断面図である。図１において、１は基体であり、セラミ
ックスや金属等からなっている。２はセラミックス被膜
層でプラズマ溶射などにより基体１表面にアルミナやム
ライトなどの多孔質セラミックスの微粒子を溶融して吹
き付け、基体１表面に接着強度の非常に強い多孔質セラ
ミックスの被膜を形成しているものである。セラミック
ス被膜層２に無機系の接着材３を塗布し、起毛層４を接
着している。ここで起毛層４は、セラミックスの長繊維
を０．３mm〜１０mmの長さに切断し、篩による選別→染
色→水洗→脱水→選別の順序で作られたフロックに、電
着処理を行い、基体１にフロックを静電植毛することに
より形成される。起毛層４に触媒金属を担持し触媒層５
を形成している。触媒の活性を高めるために、活性アル
ミナ等からなる被覆層に触媒金属を担持したもので触媒
層５を形成してもよい。

【０００９】あらかじめ活性温度まで昇温された触媒層
５表面に、燃料と空気の混合気が供給されると、触媒層
５表面で混合気が燃焼し、発熱反応を生じる。ここで、
触媒層５は基体１とは起毛層４を介して形成されてお
り、起毛層４は短い繊維が緻密に立毛して構成されてい
るために、燃焼熱の一部は基体１から熱伝導で放散する
が、触媒反応を維持するのに充分な温度で燃焼を継続す
る。

【００１０】セラミックス被膜層２はアルミナやムライ
トなどの多孔質セラミックスで構成されているために、
セラミックス被膜層２は多孔体構造になっている。この
ためセラミックス被膜層２に接着材３を塗布すると、接
着材３はセラミックス被膜層２の空孔から内部へ浸透し
ていく。したがって接着材３を硬化する際に、強い接着
強度を維持することができる。

【００１１】また、基体１が金属の場合には、基体１に
直接接着材３を塗布すると、金属と無機系接着材との熱
膨張率の違いにより、燃焼時に基体１から接着材３が剥
離する現像が生じる。しかし、本発明では、基体１表面
にセラミックス被膜層２を設けてあるために、接着面に
おけるセラミックス被膜層２と接着材３との間に熱膨張
率の差がほとんど存在しない。このため、燃焼時に熱膨
張率による剥離がほとんど発生しない。

【００１２】したがって従来の金属面と無機系接着材の
接着に比べて、接着強度が非常に強くなるとともに、触
媒層５を均一でかつ緻密に基体１と密着することができ
る。このために、触媒層５と基体１間の熱伝導の状態が
均一になり、触媒反応温度が安定し、燃焼状態を非常に
安定にすることができる。

【００１３】さらに、セラミックス被膜層２は多孔体構
造になっているために、断熱層としての働きも有する。
このために、基体１からの熱伝導量が多くなり、触媒層
５における反応熱を基体１で過冷却することにより、触
媒層５における触媒反応が停止することを防止すること
ができる。

【００１４】また、エッチングやブラストなどで基体１
にあらかじめ凹凸を形成した後に、プラズマ溶射などで
セラミックス被膜層２を基体１表面に形成すると、基体
１とセラミックス被膜層２の密着力がさらに増し、燃焼
時における熱膨張率による剥離の発生をほとんど防止す
ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明は、基体の表面に形
成された多孔質セラミックスの被膜層と起毛層を接着材
で接着し、起毛層に触媒金属を担持することにより触媒
層を形成することにより、起毛層を基体に密着させ、触
媒層と基体間の熱伝導の状態が均一になり、安定した触
媒反応を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼触媒の部分断面
図

【符号の説明】

１ 基体 ２ セラミックス被膜層 ３ 接着材 ４ 起毛層 ５ 触媒層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体と、前記基体の表面に形成された多孔
   質セラミックスの被膜層と、前記多孔質セラミックスの
   被膜層に塗布した接着材により前記多孔質セラミックス
   の被膜層と接着された起毛層とから構成され、前記起毛
   層に触媒金属を担持したことを特徴とする燃焼触媒。
2. 【請求項２】基体表面に凹凸を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の燃焼触媒。